Занятие 20 «промежуточный Обмен белков»

 

Цель занятия. Изучить пути использования аминокислот в организме, превращения, общие для протеиногенных аминокислот, механизмы превращений, конечные продукты превращений, в том числе и токсические, пути и механизмы обезвреживания аммиака; получить представления о заболеваниях, обусловленных нарушением обмена отдельных аминокислот, о биохимических сдвигах при этих нарушениях

 

Студент должен знать:

 

1. Процесс, который является основным источником свободных аминокислот в организме;

2. Механизм биосинтеза белка;

3. Процессы, в которые вовлекаются аминокислоты, не использующиеся в биосинтезе белков;

4. Пути обезвреживания аммиака;

5. Особенности обезвреживания аммиака у детей;

6. Основные продукты декарбоксилирования аминокислот;

7. Наиболее распространенные наследственные нарушения обмен аминокислот.

8. Ход работы по определению активности АСТ.

 

Студент должен уметь:

1. Изобразить схему биосинтеза белка;

2. Показать ход окислительного дезаминирования и переаминирования в структурных формулах;

3. Составить схему взаимосвязей переаминирования и дезаминирования;

изобразить (в структурных формулах) декарбоксилирование аминокислот;

реакции орнитинового цикла.

 

Студент должен получить представление:

1. О месте энзимдефектов в наследственных заболеваниях, обусловленных нарушением обмена отдельных аминокислот

2. О принципах параклинической диагностики таких состояний

3. О принципах терапии состояний, связанных с врожденными нарушениями обмена отдельных аминокислот.

Аудиторная работа.

Лабораторная работа (определение активности трансаминаз)

Процесс переаминирования (трансаминирования), то есть перенос ами­но­группы катализируют ферменты с общим наименованием трансаминазы. Трансаминирование наиболее интенсивно протекает в печени, мышцах, сердце и семенниках. Активность трансаминаз в сыворотке крови – дополнительный, но существенный элемент диагностики некоторых заболеваний: при повреждении отдельных органов, содержащиеся в их тканях трансаминазы поступают в кровоток с интенсивностью, более высокой, чем в условиях нормы. В силу этого трансаминазная активность крови увеличивается (например, при инфаркте миокарда, вирусном гепатите, циррозе печени, раковом поражении печени).

Определение активности аспатратаминотрансферазы (АСТ).

Ход работы.

1. Приготовить субстратный раствор: 29,2 мг ά-кетоглутаровой кислоты и 2,66 аспарагина растворить в 1 н растворе NaOH, добавляя его малыми порциями до pH = 7,4, затем раствор перелить в мерную колбу на 100 мл и довести до метки 0,1 М фосфатным буферным раствором с pH = 7,4 (добавление 1 капли хлороформа позволяет хранить в рефрижераторе).

2. 0,1 мл сыворотки крови смешать с 0,5 мл нагретого до 37ºС субстратного раствора, инкубировать 60 мин при 37ºС; прибавить 0,5 мл динитрофенилгидразинового реактива и экспонировать 15 мин при комнатной температуре. Прибавить 5 мл 0,4 N раствора NaOH и через 20 мин колориметрировать против контроля (кювета – 10 мм, фильтр зеленый). Контроль – те же реактивы + 0,1 мл H₂O. Определить активность по таблице.

 

Таблица для вычисления активности АСТ

Экстинкция	Е по Врублевскому	IE
0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 0,140 0,160 0,180 0,200 0,220 0,240 0,260

Выполнить предложенные действия ли ответить на вопросы::

1. Назвать пути использования аминокислот в организме.

2. Назвать важнейшие индукторы и ингибиторы биосинтеза белка.

3. Назвать пути превращения аминокислот, не используемых в биосинтезах.

4. Изобразить структурными формулами процесс окислительного дез­амии­нирования аланина.

5. Нарисовать схему переаминирования глутамина и пировиноградной кис­­лоты.

6. Нарисовать схему взаимосвязи переаминирования и дезаминирования.

7. Назвать важнейшие реакции переаминирования.

8. Назвать ферменты трансаминирования и кофермент трансаминаз.

9. Почему при усиленном распаде аминокислот вследствие энергетического голодания ускоряется накопление кетоновых тел?

10. Назвать пути обезвреживания аммиака.

11. В каких тканях протекает образование глутамина и аспарагина?

12. Где и как образуются аммонийные соли?

13. Записать последовательность реакций орнитинового цикла.

14. Показать химизм образование биологически активных аминов (ГАМК, гистамина, серотонина, дофамина, норадреналина)

15. Назвать виды нарушений обмена аминокислот.

16. Назвать причины важнейших наследственных нарушений обмена аминокислот и (фенилкетонурии, алкаптонурии, цистинурии, цистиноза).

 

Решить следующие задачи:

1. При дезаминироании аланина образуется пировиноградная кислота.

Каков энергетический эффект полного окисления (в молях АТФ на моль кислоты)?

2. Известно, что потребление 1 г белка сопровождается образованием 0,16 г азота в форме мочевины. Энерготраты пациента составляют 3500 ккал в сутки, выделение мочевины - 20 г за сутки. Определить долю белка в энерготратах (калорийность белка - 4,1 ккал/ г).

3. Глутаминовая кислота в процессе окислительного дезаминирования превращается в α-кетоглутаровую. Рассчитать энергетический эффект полного окисления 1 М глутаминовой кислоты (в молях АТФ).

4. При инкубации с переживающей тканью печени аспарагиновой кислоты, содержащей радиоизотоп углерода в α-положении, в составе какого соединения обнаружится радиометка (другими словами, в состав какого соединения войдет α-углеродный атом)?